Chapitre 03

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Chapitre 3
Composants électroniques d'un ordinateur
Le but de ce chapitre est de présenter en détails les composants électroniques qui composent un
ordinateur.
1. Architecture de base des ordinateurs
L'architecture d'un système à microprocesseur représente l’organisation de ses différentes
unités et de leurs interconnexions.
Le choix d'une architecture est toujours le résultat d'un compromis :
➢ entre performances et coûts,
➢ entre efficacité et facilité de construction,
➢ entre performances d'ensemble et facilité de programmation
➢ etc
John Von Neumann, un mathématicien hongrois, est le premier à mettre en œuvre la notion de
mémoire pour enregistrer un programme en utilisant le système binaire basé sur deux valeurs
(0 et 1).
Le premier ordinateur fonctionnant selon ce principe est baptisé L’EDSAC (Electronic Delay
Storage Automatic Calculator) (1945), la machine de Von Neumann était composée de cinq
parties :
Figure 1. Architecture de Von Neumann.
Mémoire
Unité de
contrôle
Sortie
Entrée
Unité
arithmétique
et logique

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− Unité arithmétique et logique (UAL ou ALU en anglais) ou unité de traitement : son
rôle est d’effectuer les opérations de base (opérations arithmétiques et logiques) ;
− Unité de contrôle (ou unité de commande), chargée du « séquençage » des opérations
(contrôler les échanges, gérer l’enchainement des différentes instructions, etc..).
− Mémoire qui contient à la fois les données et les programmes. La mémoire se divise
entre mémoire volatile (programmes et données en cours de fonctionnement) et
mémoire permanente (programmes et données de base de la machine) ;
− Dispositifs d’entrée-sortie, qui permettent de communiquer avec le monde extérieur,
et notamment à ses utilisateurs humains
Les différents organes du système sont reliés par des voies de communication appelées bus.
Cette architecture est à la base de la conception des ordinateurs jusqu’à nos jours.
2. Les principaux composants d’un ordinateur
Tous les composants internes de l’ordinateur sont englobés dans le boitier et on y trouve entre
autres : la carte mère, le processeur, les mémoires, …
Figure 2. Composants internes d’un ordinateur.
2.1. La carte mère
La carte mère est le socle qui fait fonctionner les composants et les technologies de nos ordinateurs. Au
montage d’un ordinateur on fixe la carte mère en premier dans le boitier de l’unité centrale puis on
connecte sur elle tous les éléments électroniques : processeur, mémoire, carte graphique, carte
d’extension, mais aussi les disques durs, lecteur de CD/DVD, clavier, souris, enceinte...
La qualité de la carte mère est vitale puisque la performance de l’ordinateur dépend énormément
d’elle.

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Figure 3. Carte mère.
Il existe plusieurs façons de caractériser une carte mère, notamment selon les caractéristiques
suivantes :
− Le facteur d'encombrement : On désigne généralement par le terme « facteur
d'encombrement » (ou facteur de forme, en anglais form factor), la géométrie, les
dimensions, l'agencement et les caractéristiques électriques de la carte mère.
Afin de fournir des cartes mères pouvant s'adapter dans différents boîtiers de marques
différentes, des standards ont été mis au point (ATX, BTX, ITX, ...).
− Le chipset : Circuit électronique permettant d’établir et de gérer les dialogues (échanges
de données) entre les différents composants de l’ordinateur (processeur, mémoire,
périphériques...).

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− Le type de support de processeur : Il s'agit d'un connecteur dans lequel s'insère le
processeur.
− les connecteurs d'entrée-sortie
Une carte mère typique supporte les composants suivants :
2.1.1. Le chipset
Figure 4. Chipset.
Le chipset est souvent décomposé en 2 puces (le Northbridge et le SouthBridge).
− Le pont Nord (NorthBridge) s’occupe d’interfacer le microprocesseur avec les
périphériques rapides (mémoire et carte graphique) nécessitant une bande passante
élevée (figure 5).
− Le pont Sud (SouthBridge) s’occupe d’interfacer le microprocesseur avec les
périphériques plus lents (disque dur, CDROM, lecteur de disquette, réseau, etc.…)
(figure 5).
Voici un diagramme d'un chipset, on y distingue le pont Nord et le pont Sud.
Figure 5. Diagramme du chipset.

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Il est important de choisir une carte mère intégrant un chipset récent afin de maximiser les
possibilités d'évolutivité de l'ordinateur.
Les chipsets des cartes-mères actuelles intègrent généralement une puce graphique et presque
toujours une puce audio, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'installer une carte graphique
ou une carte son.
2.1.2. L’horloge
Est une horloge temps réel (terme parfois abrégé en HTR, en anglais RTC pour Real Time
Clock). Elle est chargée de donner la date et l'heure en temps réel. Cette horloge est alimentée par
une pile électrique (située sur la carte mère de l’ordinateur) lui permettant de continuer à fonctionner
même si l'ordinateur est éteint, ou privé d'alimentation électrique.
Figure 6. Horloge.
2.1.3. Le CMOS
Le CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) est une mémoire RAM (Random
Access Memory) qui contient la configuration basique de votre ordinateur (paramètres du BIOS,
horloge RTC, …). Cette mémoire RAM est par définition volatile, c’est-à-dire qu’elle perd son
contenu quand elle n’est plus alimentée en électricité. De ce fait la pile située sur la carte mère
l’alimente constamment et c’est ceci que nous devrons enlever pour réinitialiser cette
configuration, c’est-à-dire remettre ces paramètres comme le constructeur l’as configuré en
sortie d’usine.
Le BIOS (Basic Input Output System, en français : système élémentaire d'entrée/sortie) est un
petit programme, contenu dans la mémoire morte ROM (Random Only Memory) située sur la
carte mère d'un ordinateur. Cette mémoire est permanente c’est-à-dire ne perd pas son contenu
quand elle n’est plus alimentée en électricité. Le BIOS a un rôle essentiel pour le
fonctionnement de la carte mère :
− Il initialise tous les composants de la carte mère, du chipset et de certains périphériques ;
− Il identifie tous les périphériques internes et externes qui lui sont connectés,
− Il démarre le système d’exploitation présent sur le premier périphérique disponible.
Le Bios vient lire des informations dans la mémoire CMOS quand on allume l'ordinateur. Il y
stocke également la date et l'heure et vient régulièrement les mettre à jour.